La struttura dei filari agricoli: confronto tra biodiversità animale e

Studi Trent. Sci. Nat., Acta Biol., 83 (2007): 45-50 © Museo Tridentino di Scienze Naturali, Trento 2007
ISSN 0392-0542
La struttura dei filari agricoli: confronto tra biodiversità animale e vegetale
Emilio PADOA-SCHIOPPA1* & Marta CHINCARINI2
Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio, Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 1,
20126 Milano, Italia
2
CRA-ISAFA (Istituto Sperimentale per l’Assestamento Forestale e l’Alpicoltura), Piazza Nicolini 6, 38050 Villazzano (TN),
Italia
*
E-mail dell’Autore per la corrispondenza: [email protected]
1
RIASSUNTO - La struttura dei filari agricoli: confronto tra biodiversità animale e vegetale - Nei paesaggi colturali
le strategie di conservazione sono mirate a mantenere elementi naturali e seminaturali, quali macchie boscate e filari,
all’interno della matrice agricola. A tali elementi viene attribuito il ruolo di serbatoi rifugio di biodiversità e di corridoi
ecologici per specie di interesse. Affinché siepi e filari possano fungere da corridoi di connessione per specie animali
e vegetali è necessario analizzarne la struttura e individuare le caratteristiche fondamentali. Abbiamo effettuato una
comparazione tra piante e avifauna in alcune aree del Parco Agricolo Sud-Milano, in Lombardia. Dopo aver selezionato le specie indicatrici, sia vegetali che animali, attraverso analisi statistiche abbiamo messo in relazione tali
indicatori con le caratteristiche strutturali dei filari e sono emerse alcune interessanti analogie tra le due componenti.
La larghezza del filare appare in entrambi i casi il principale fattore che influisce, per motivi diversi, sulla presenza
delle specie indicatrici. Altri fattori, ad esempio le coperture degli strati superiori, rivestono un ruolo importante ma
secondario o presentano alcune differenze nel tipo di influenza svolta sulla componente animale e vegetale. I risultati
ottenuti permettono di fornire alcune interessanti indicazioni a livello gestionale, che dovrebbero essere considerate
in progetti di ripristino ecologico.
SUMMARY - Hedgerow structure: comparison between animal and vegetal biodiversity - In agricultural landscapes
conservation issues focuses on preserving natural and semi-natural elements, like residual forest patches and hedgerows as potential linear corridors at local scales. Hedgerow and other residual elements may be considered as source
of biodiversity. In our study we test the hypothesis that hedgerows structure (width, canopy density...) can influence
biodiversity for both birds and vascular plants. To measure hedgerow richness and quality we use the bioindicators
approach, selecting a pool of focal species for both components. Study area was a regional park sited in Lombardy
near Milan, called Parco Agricolo Sud Milano. We selected two focal species abundances can be related, by means of
a statistical analysis, to structural characteristics of hedgerow. In both cases width of hedgerow is the most important
structural element. Other factors, as an example the covers different layers, play an important but secondary role or
introduce some differences on the effect on animal and vegetation component. The results of our study may be provide
valuable indications of the most effective locations for restoration projects.
Parole chiave: filare, biodiversità, bioindicatori, specie focali
Key words: hedgerow, biodiversity, biological indicators, focal species
1. INTRODUZIONE
Ormai da tempo non si ritiene più che la conservazione della biodiversità passi esclusivamente attraverso la tutela degli habitat naturali in riserve e parchi; ora si considerano anche la protezione e la salvaguardia attiva di ambiti seminaturali, quali i paesaggi
agricoli (Burel & Baudry 1999). Gli ambiti colturali,
infatti, occupano gran parte del territorio delle nostre
regioni e di paesi antropizzati come il nostro e sono in
grado, se opportunamente pianificati e gestiti, di sal-
vaguardare al loro interno alcuni elementi di naturalità, quali relitti boscati (di dimensioni spesso esigue)
e corridoi vegetati (siepi e filari, corridoi fluviali o di
corsi d’acqua minori ecc.), che possono svolgere l’importante funzione di conservazione e rifugio di biodiversità animale e vegetale, e di connessione ecologica
tra elementi a maggiore grado di naturalità. Se da una
parte le reti ecologiche costituiscono da lungo tempo
argomento di studio e di dibattito e rappresentano un
criterio importante e un obiettivo in numerosi esempi
di pianificazione a tutte le scale (da quella europea a
46
Padoa-Schioppa & Chincarini
quella provinciale, si vedano i contributi contenuti in
Jongman & Pungetti 2003), dall’altra esse hanno ancora numerosi gap conoscitivi, soprattutto quando occorre stabilire nel dettaglio criteri di riqualificazione
di elementi della rete a scale locali. È il caso dei filari, che sono stati più volte e da tempo ormai investiti
del ruolo di potenziali corridoi ecologici per la circolazione di specie animali e vegetali in paesaggi agricoli, ma la cui effettiva funzionalità è stata raramente
dimostrata con metodi statistici e quantitativi in studi
ecologici. Vengono qui riportati alcuni risultati di una
ricerca multidisciplinare svolta nel territorio agricolo
lombardo della Pianura Padana, che ha avuto l’obiettivo
di analizzare in maggior dettaglio alcuni aspetti strutturali e funzionali dei filari in due importanti componenti: avifauna e piante vascolari.
Per maggior chiarezza occorre precisare che nel corso della ricerca è stato volutamente utilizzato un solo
termine, “filare”, a comprendere tutti i corridoi vegetati arborei e/o arbustivi di forma lineare, che possono
essere di volta in volta denominati “siepi”, “filari”, “alberature”, “fasce” ecc., presenti nei paesaggi agricoli e
di differente origine e struttura, sull’esempio della letteratura anglosassone che utilizza generalmente un unico termine, hedgerow, per indicare i diversi casi.
L’approccio scelto per entrambe le componenti
analizzate è stato quello di utilizzare specie focali ossia specie o gruppi di specie che identificano un ambito di esigenze spaziali e funzionali in grado di comprendere efficacemente quelle di tutte le altre specie
dell’area esaminata (Lambeck 1997). Le specie focali consentono con la loro presenza e ricchezza di sintetizzare piuttosto bene alcuni aspetti ecologici e alcune caratteristiche dell’ambiente, con un considerevole risparmio di energie e di tempo rispetto a un’analisi completa di tutte le specie presenti e con la possibilità quindi di ampliare il campione indagato e di poter
effettuare una buona analisi statistica.
2. AREA DI STUDIO
L’area di studio è il Parco Agricolo Sud Milano, un
parco regionale lombardo di circa 463 km2 che forma
una “semicintura” di territorio agricolo piuttosto vasta
intorno all’area metropolitana di Milano, in particolare
a sud di questa. All’interno del parco vi sono prevalentemente agroecosistemi (colture di mais, di altri cereali
e risaie), mentre quasi tutte le aree urbanizzate dei comuni del parco sono al di fuori dei confini amministrativi del parco stesso (Beltrame 2000) Al fine di indagare meglio le relazioni esistenti tra filari e avifauna sono
state condotte analisi a maggior dettaglio in tre aree at-
Biodiversità animale e vegetale nei filari agricoli
torno alle riserve naturali della Muzzetta, di Lacchiarella e del bosco di Cusago. Per quanto riguarda le specie vegetali, il campione di filari indagato appartiene
all’area della Muzzetta e a quella di Cusago.
3. METODI
I dati relativi all’avifauna sono stati raccolti utilizzando il metodo dei punti di ascolto a distanza illimitata. Per coprire l’intera area del parco sono stati effettuati 458 punti di ascolto, distribuiti casualmente. Nelle tre riserve è stato svolto un campionamento sistematico, con 270 punti di ascolto in totale. Per analizzare
le relazioni tra avifauna e struttura dei filari, sono state misurate le principali caratteristiche strutturali dei
filari stessi (Padoa-Schioppa 2002).
Alcuni dati relativi alle analisi floristico-vegetazionali sono stati raccolti attraverso il metodo fitosociologico (42 transetti eseguiti lungo il gradiente trasversale di alcuni filari); parallelamente, per consentire lo
studio delle relazioni esistenti tra struttura dei filari e
bioindicatori erbacei, è stata preparata una scheda di
rilevamento speditiva, che potesse essere di più facile
e sistematica applicazione su un campione più esteso
di filari (456 filari analizzati). Essa, anche sulla base
di altre esperienze (Le Coeur et al. 1997; Chincarini
& Padoa-Schioppa 2001), consiste di diverse sezioni,
nelle quali vengono annotati alcuni caratteri strutturali (ampiezza, coperture dei diversi strati ecc.), l’elenco delle specie arboree ed arbustive e quello dei bioindicatori nemorali presenti. Tanto per l’avifauna quanto per la vegetazione si è proceduto alla scelta delle
specie focali utilizzando una serie di criteri oggettivi
esposti in tabella 1.
4. RISULTATI
Nell’area del Parco Agricolo Sud Milano sono state
censite 76 specie di uccelli nidificanti. Tra queste per
la nostra ricerca sono stati utilizzati solo i dati relativi alle specie focali, selezionate in uno studio condotto da Padoa-Schioppa et al. (2006): seguendo i criteri
indicati in tabella 1 sono state individuate 14 specie di
uccelli, poi suddivise in cinque gruppi, ciascuno identificante un determinato habitat del paesaggio agricolo
(boschi, boschetti e grandi filari, filari, ambienti aperti
e zone umide); per la presente analisi ci si è basati sul
gruppo delle specie di filare.
Per quanto riguarda la vegetazione, in base ai criteri indicati in tabella 1 sono state selezionate 28 specie erbacee nemorali, in grado di testimoniare con la
Studi Trent. Sci. Nat., Acta Biol., 83 (2007): 45-50
47
Tab. 1 - Selezione delle specie focali: criteri adottati e risultati ottenuti.
Tab. 1 - Selection of focal species: criteria and results.
Componente
Avifauna
Piante vascolari
Criteri di selezione adottati
- Frequenza compresa tra il 2% e il 30%
- Specie non gregarie
- Le specie non devono essere contattate in
volo, non devono essere lontane dal loro
habitat riproduttivo, non devono essere specie
reintrodotte e/o soggette a ripopolamenti
- Devono avere un baricentro di urbanizzazione
inferiore al 10%
Specie indicatrici selezionate
14 specie selezionate: quaglia (Coturnix
coturnix), gallinella d’acqua (Gallinula
chloropus), colombaccio (Colomba
paumbus), tortora (Streptotelia turtur),
picchio rosso maggiore (Dendrocopos
major), cutrettola (Motacilla flava),
ballerina bianca (Motacilla alba),
saltimpalo (Saxicola torquata), usignolo di
fiume (Cettia cetti), canapino (Hippolais
poliglotta), pigliamosche (Muscicapa
striata), cinciarella (Parus caeruleus),
rigogolo (Oriulus oriulus) e averla piccola
(Lanius collirio).
Di queste 14 specie, 5 sono legate agli
ambienti di filare: colombaccio, tortora
saltimpalo, canapino, averla piccola
- Criterio “autoecologico”: specie nemorali tipiche 28 specie nemorali selezionate: Aegopodium
di ambienti boschivi, utilizzando gli indici
podagraria, Allium ursinum, Anemone
autoecologici di Landolt ed Ellenberg (specie
nemorosa, Arum maculatum, Asparagus
sciafile, moderatamente igrofile, non nitrofile)
tenuifolius, Brachypodium sylvaticum,
- Criterio “fitosociologico”: specie coerenti
Cardamine bulbifera, Carex pendula,
con i principali taxa (classe, ordine, alleanza,
Circaea lutetiana, Convallaria majalis,
associazione) di cenosi boschive del contesto
Doronicum pardalianches, Erythronium
territoriale indagato
dens-canis, Geranium nodosum, Geum
- Criterio di “facilità/speditività”: specie
urbanum, Hedera helix, Lamiastrum
facilmente riconoscibili, anche non in fioritura, e galeobdolon, Leucojum vernum,
distinguibili da altre simili
Maianthemum bifolium, Physospermum
cornubiense, Polygonatum multiflorum,
Pulmonaria officinalis, Ranunculus ficaria,
Salvia glutinosa, Scilla bifolia, Scrophularia
nodosa, Symphytum tuberosum, Tamus
communis, Vinca minor
loro presenza l’esistenza nel filare di condizioni ecologiche confrontabili con quelle di bosco e quindi la
sua qualità.
Per analizzare il rapporto tra avifauna e filari, alcune variabili strutturali dei filari (larghezza, grado di copertura arborea e arbustiva, e densità laterale) sono state poste in relazione con l’abbondanza delle specie focali di filare. L’abbondanza delle specie focali aumenta man mano che aumenta l’ampiezza del filare (Fig.
1a), il grado di copertura arborea (Fig. 1b), quello di
copertura arbustiva (Fig. 1c) e il grado di densità laterale. Il test U di Mann-Whitney ha mostrato una differenza altamente significativa tra le abbondanze medie
delle specie focali nei filari con larghezza inferiore ai
15 metri e in quelle con larghezza superiore ai 15 m,
tra classi di copertura arbustiva e densità laterale inferiori a 4 e quelle superiori a 4 (Tab. 2).
Per quanto riguarda la componente vegetale, innan-
zitutto è stata analizzata la relazione esistente tra la variabile ampiezza (indipendente) e il numero di bioindicatori presenti per filare (variabile dipendente), quindi
la sua ricchezza. L’analisi di regressione effettuata ha
evidenziato un’alta significatività con P < 0,001 e coefficiente di determinazione R2 pari al 39% della varianza
spiegata. È possibile inoltre ipotizzare dei valori soglia
di larghezza dei filari, a seconda del livello di ricchezza in specie nemorali che si vuole ottenere.
È stata poi realizzata un’analisi di regressione multipla di tipo stepwise per verificare quali delle variabili
strutturali estratte dalla scheda speditiva fossero in graLa costante e il coefficiente della variabile ampiezza risultano
anch’essi significativi con P < 0,001. Le due variabili sono state
opportunamente trasformate. Sono state inoltre verificate le ipotesi sottese di non autocorrelazione, normalità e omoschedasticità
dei residui.
48
Abb. Specie Focali (ind./p.a.)
a)
Padoa-Schioppa & Chincarini
Biodiversità animale e vegetale nei filari agricoli
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
3
6
9
12
15
18
21
25
30
Larghezza (m)
Abb. Specie Focali (ind./p.a.)
b)
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
1
2
3
4
3
4
Copertura arborea
Abb. Specie Focali (ind./p.a.)
c)
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
1
2
Copertura arbustiva
do di influenzare maggiormente la ricchezza in bioindicatori. L’analisi è stata svolta separatamente per le due
aree di indagine (Muzzetta e Cusago), sia indipendentemente che con tecniche di cross-validazione, ed è stata poi ripetuta sul campione totale. Pur con una leggera differenza nell’ordine di selezione e nell’inclusione nei diversi modelli di variabili di minor peso (cioè
presenza di canali e diametro medio), comune a tutti i
modelli emersi è risultata l’influenza sul contenuto in
specie erbacee nemorali di tre fattori principali: l’ampiezza del filare, la plurispecificità (in specie autoctone) degli strati superiori e la copertura dello strato altoarbustivo, per una percentuale totale di varianza spiegata in tutti i casi maggiore del 50% (dovuta in particolare alle prime due variabili, Tab. 2b).
5. DISCUSSIONE E CONCLUSIONI
I risultati ottenuti nel rapporto tra avifauna e filari sono comparabili ai risultati osservati in altri studi,
Fig. 1 - Principali risultati dell’analisi delle
specie focali (avifauna): per larghezza dei filari
(a), grado di copertura arborea (b) e grado di
copertura arbustiva (c). Negli assi delle ascisse
sono riportati i valori misurati. La larghezza
dei filari è espressa in m, il grado di copertura
arborea e quello di copertura arbustiva sono una
stima della copertura delle chiome al suolo (0=
0-10%; 1= 11-25%; 2= 26-50%; 3= 51-75%; 4=
76-100%). Nelle ordinate è riportata l’abbondanza delle specie focali (espressa come numero
di individui per punto di ascolto). La linea tratteggiata indica l’abbondanza media delle specie
di filare, le colonne tratteggiate indicano una
situazione desiderabile in quanto il valore è al
di spora dell’abbondanza media.
Fig. 1 - Main results for birds focal species and
hedgerow: hedgerow width (a), tree coverage (b),
shrub coverage (c). Y axes is abundance of focal
species (individuals/point count). Abundance
of focal species is expressed as number of individual / point count, width is in meters; tree
coverage, shrub coverage and lateral density
are evaluated and then reported as percentages
(0= 0-10%; 1= 11-25%; 2= 26-50%; 3= 5175%; 4= 76-100%). The dotted line represents
the mean abundance of hedgerow focal species
(always expressed as number of individuals/
point count). The dotted colums are the optimal
condition (when abundance of focal species is
superior to mean abundance)
come quelli condotti da Hinsley & Bellamy (2000). A
differenza dei risultati descritti da questi autori, relativi a ricerche condotte in altre aree, l’abbondanza delle
specie focali di filare non sembra in questo caso raggiungere un picco e poi decrescere; questo fatto si spiega osservando che nell’area ci sono pochi elementi lineari di grandi dimensioni. A scala locale è stato inoltre notato che le stesse caratteristiche strutturali dei filari influenzano positivamente anche l’abbondanza di
altre specie di uccelli (capinera, cinciarella, merlo, picchio rosso maggiore; Padoa-Schioppa 2002).
I risultati emersi dalle analisi floristico-vegetazionali evidenziano come i filari indagati siano relativamente ricchi in specie nemorali e possano surrogare in alcuni casi le condizioni microclimatiche ed ecologiche
tipiche di ambienti boschivi. I filari sono generalmente ricchi in specie di margine boschivo e in ogni caso un ruolo determinante è rivestito dalla loro struttura. In particolare, come per l’avifauna, emerge il ruolo cruciale dell’ampiezza, oltre che quello rivestito da
composizione e copertura (in particolare arbustiva) de-
Studi Trent. Sci. Nat., Acta Biol., 83 (2007): 45-50
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Tab. 2 - a) Relazioni tra abbondanza delle specie focali (avifauna) e struttura dei filari. La larghezza dei filari è espressa in m,
il grado di copertura arborea e quello di copertura arbustiva e il grado di densità laterale sono espresse in percentuale (0= 0-10%;
1= 11-25%; 2= 26-50%; 3= 51-75%; 4= 76-100%); b) principali risultati dell’analisi multivariata effettuata per il campione di filari
dell’area di Cusago e per il campione totale. Le variabili selezionate sono indicate con le seguenti sigle: N_ARB_AU (numero
di specie arboree ed arbustive autoctone), LOG_AMP (ampiezza), COP_A (copertura dello strato arboreo), COP_AA (copertura
dello strato alto-arbustivo), PRES_CAN (presenza di un canale), LG_DIAM (diametro medio degli alberi), RAD_BIO (numero di
indicatori nemorali per filare). Alcune variabili sono state opportunamente trasformate secondo logaritmo o radice quadrata.
Tab. 2 - a) Relationship between abundance of bird focal species and hedgerow structure. Abundance of focal species is
expressed as number of individual / point count, width is in meters; tree coverage, shrub coverage and lateral density are
evaluated and then reported as percentages (0= 0-10%; 1= 11-25%; 2= 26-50%; 3= 51-75%; 4= 76-100%). b) first results
of multivariate analysis for hedgerow of Cusago and for the whole area; selected variables are indicated: N_ARB_AU
(number of autochthonous tree and shrub species), LOG_AMP (width), COP_A (tree coverage), COP_AA (shrub coverage),
PRES_CAN (canal), LG_DIAM (tree diameter), RAD_BIO (number of plant focal species). The variables have been transformed
(log or square root transformation).
(a)
Caratteristica
strutturale
Larghezza
Copertura arborea
Copertura arbustiva
Densità laterale
(b)
Area di Cusago
Model
1
2
3
4
5
6
Valore 1
Valore 2
<15 m
<50%
<50%
<50%
> 15 m
>50%
>50%
>50%
Test MannWhitney
2371
2877
2723,5
2707,5
R
R2
Adjusted R2
Std. Error of the
Estimate
,657
,723
,732
,744
,752
,758
,431
,522
,536
,554
,565
,575
,429
,518
,530
,546
,555
,563
,6126
,5625
,5555
,5462
,5405
,5356
N1
N2
Sig.
127
65
76
69
57
119
104
115
0,000**
0,001**
0,000**
0,000**
Change
Statistics
R2 Change
,431
,091
,014
,017
,011
,010
Durbin-Watson
F Change
172,743
43,425
6,728
8,767
5,787
5,071
Sig. F Camb.
,000
,000
,010
,003
,017
,025
ANOVA:
Model
Sum of Squares
F
Sig.
6
Regression
86,400
50,188
< 0,001
1 Predictors: (Constant), N_ARB_AU
2 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP
3 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP, COP_A
4 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP, COP_A, PRES_CAN
5 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP, COP_A, PRES_CAN, LG_DIAM
6 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP, COP_A, PRES_CAN, LG_DIAM, COP_AA
Dependent Variable: RAD_BIO
Campione totale
Std. Error of
Change
R
R2
Adjusted R2
the Estimate
Statistics
Model
R2 Change F Change Sig. F Change
1
,651 ,424
,423
,5733
,424
313,417
,000
2
,724 ,525
,523
,5213
,101
90,201
,000
3
,734 ,539
,536
,5138
,015
13,432
,000
4
,740 ,548
,544
,5096
,009
8,145
,005
5
,747 ,558
,552
,5047
,010
9,171
,003
ANOVA:
Model
Sum of Squares
F
Sig.
5
Regression
135,518
106,398
< 0,001
1 Predictors: (Constant), N_ARB_AU
2 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP
3 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP, COP_AA
4 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP, COP_AA, LOG_DIAM
5 Predictors: (Constant), N_ARB_AU, LOG_AMP, COP_AA, LOG_DIAM, PRES_CAN
Dependent Variable: RAD_BIO
1,794
Durbin-Watson
1,762
50
Padoa-Schioppa & Chincarini
gli strati superiori (Chincarini & Andreis 2005). Nel
complesso l’utilizzo dei bioindicatori come approccio
di indagine è risultato utile, e secondo il nostro parere rappresenta un buon compromesso tra costi e benefici per il raggiungimento degli obiettivi precedentemente stabiliti.
I risultati per entrambe le componenti evidenziano quindi come la struttura dei filari, in particolare la
larghezza, costituisca la base per raggiungere un discreto livello di biodiversità e una funzione, almeno
potenziale, di connessione ecologica. Certamente altri fattori, quali il disturbo antropico e il contesto territoriale (assenza di aree sorgenti, presenza di barriere ecc.) possono ostacolare o precludere tali funzioni. In quanto elementi lineari e fortemente ecotonali,
i filari sono sistemi complessi e occorre considerare
numerose variabili per comprenderne appieno le dinamiche. Tuttavia, i risultati esposti possono fornire
alcune utili indicazioni nei progetti di ripristino ecologico e per la scelta delle pratiche gestionali più corrette, anche grazie alla buona confrontabilità dei risultati relativi alle due componenti (avifauna e specie vascolari) la quale ne rafforza la spendibilità in
termini operativi.
RINGRAZIAMENTI
Si ringraziano la Sezione di Geobotanica del Dipartimento di Biologia dell’Università degli Studi di Milano (in particolare il prof. Andreis), la Fondazione Confalonieri e il Parco Agricolo Sud Milano.
Accettato per la stampa: 6 luglio 2007
Biodiversità animale e vegetale nei filari agricoli
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